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北京师大附中2024—2025学年（下）高一期末考试
物理试卷
班级：__________姓名：__________学号：__________
考生须知
1．本试卷有四道大题，共11页。考试时长90分钟，满分100分。
2．考生务必将第I卷选择题答案写在机读卡上，第II卷答案及解答过程写在答题纸上，在试卷上作答无效。
3．考试结束后，考生应将机读卡和答题纸交回。
第I卷选择题（共48分）
一、单项选择题，本大题共12小题，共36分。
1. 物体做曲线运动时，下列说法中正确的是（　　）
A. 速度大小一定是变化的 B. 速度方向一定是变化的
C. 加速度大小一定是变化的 D. 加速度方向一定是变化的
2. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）
A. 卫星的向心力大小与轨道半径成正比
B. 卫星的向心力大小与轨道半径成反比
C. 卫星的向心力大小与轨道半径无关
D. 卫星的向心力大小与轨道半径的二次方成反比
3. 两个分别带有电荷量和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其放回原处，则两球间的库仑力大小为（　　）
A. B. C. D.
4. 在静电场中的某一固定点P处放置一个电荷量为+q的试探电荷，其所受静电力为F，P点的电场强度为E。关于P点的电场强度，下列说法中正确的是（　　）
A. 移去该试探电荷，P点的电场强度变为零
B. 若试探电荷的电荷量变为+2q，P点的电场强度变为2E
C. 若试探电荷电荷量变为-q，P点的电场强度的方向发生改变
D. 若试探电荷的电荷量变为-2q，P点的电场强度不改变
5. 如图所示，坐满乘客的摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动。假设所有乘客的质量均相等，在某一时刻，下列说法中正确的是（　　）
A. 每位乘客的线速度都相同 B. 每位乘客的加速度都相同
C. 每位乘客的动能都相同 D. 每位乘客对座椅的压力都相同
6. 如图所示，一对用绝缘柱支撑金属导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A，下列说法正确的是（　　）
A. 导体A的部分正电荷转移到导体B上，导体A带负电
B. 导体A下面的金属箔张开，导体B下面的金属箔仍闭合
C. 达到静电平衡时，金属导体A和B内部电场强度零
D. 将导体A、B分开后，再移走C，导体A带正电
7. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在原子核的库仑力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（　　）
A. 半径越大，加速度越大 B. 半径越大，角速度越小
C. 半径越大，周期越小 D. 半径越大，线速度越大
8. 质量为的足球在地面1的位置以速度被踢出后，以速度落到地面3的位置，由于存在空气阻力，飞行轨迹如图所示。足球在空中达到的最高点2的高度为，重力加速度为。下列说法中正确的是（　　）
A. 足球由位置1到位置2，阻力做功为
B. 足球由位置1到位置2，动能减少了
C. 足球由位置1到位置3，机械能减少了
D. 足球由位置2到位置3，合力做功为
9. 如图所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于、两点，是他们连线的中点，A、、C为、连线的中垂线上的三点，且，下列说法正确的是（　　）
A. A、、、四点中，点电势最低
B. 同一点电荷在A、两点所受静电力相同
C. A点的电场强度一定大于点的电场强度
D. 点的电势一定低于点的电势
10. 如图，某地铁出站口设有高7.5m的步行梯和自动扶梯，步行梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为37°，并以0.5m/s的速度匀速运行。质量均为50kg的甲、乙两位同学分别从步行梯和自动扶梯的等高起点同时上楼，甲在步行梯上每秒上两级台阶，乙在自动扶梯上站立不动，最后都到达同一高度的地面层。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列判断正确的是（　　）
A. 甲在步行梯上用时35s到达地面层
B. 乙的重力做功的功率为-150W
C. 上行过程中，甲的重力所做的功为-3550J
D. 甲比乙先到达地面层
11. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是（　　）
A. 电子一定从A向B运动
B. 若aA>aB，则Q靠近M端且为负电荷
C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA>EpB
D. B点电势一定小于A点电势
12. 如图（a）所示，平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的变化电压，重力可忽略的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在时刻释放该粒子，粒子先向A板运动，再向B板运动…，最终打在A板上。则可能属于的时间段是（　　）
A. B.
C. D.
二、多选题，本大题共4小题，共12分。少选扣一分，选错不得分
13. 如图所示，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，下列说法正确的是（　　）
A. a、b两点电场强度相同 B. a点电场强度比c点大
C. a、b两点电势相同 D. a点电势低于c点电势
14. 有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目（如图所示）。钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内。将游客和座椅看作一个质点，不计钢绳的重力，以下分析正确的是（　　）
A. 旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力
B. 根据v=ωr可知，坐在外侧的游客旋转的线速度更大
C. 根据Fn=mω2r可知，“飞椅”转动的角速度越大，旋转半径越小
D. 若“飞椅”转动的角速度变大，钢绳上的拉力大小变大
15. 静电场中某一电场线与x轴重合，电场线上各点的电势φ在x轴上的分布如图所示，图中曲线关于坐标原点O对称。在x轴上取A、B、C、D四点，A和D、B和C分别关于O点对称。下列说法正确的是（　　）
A. C、D两点的电场强度
B. C点的电场强度方向与x轴正方向相反
C. 试探电荷＋q从A点移到B点，静电力做正功
D. 同一试探电荷在B点和C点具有的电势能相等
16. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为45°，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（　　）
A. L∶d=2∶3
B.
C. 微粒穿出电容器区域时，速度与竖直方向的夹角的正切值为3
D. 仅改变微粒的质量或者电荷量，微粒在电容器中的运动轨迹不变
非选择题（共52分）
三、填空题，本大题共2小题，共16分。
17.
（1）如图所示，平行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连，另一个极板与静电计金属外壳相连。给电容器充电后，静电计指针偏转一个角度。以下操作中，可以使静电计指针的偏转角度减小的是______。
A. 向上平移B极板 B. 向下平移B极板
C. 向左平移B极板 D. 向右平移B极板
（2）某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如下图所示。将开关先与“1”端闭合，电容器进行______（选填“充电”或“放电”），稍后再将开关与“2”端闭合。
（3）下列四个图像，表示以上过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像为______。
A. B.
C. D.
18. 为了探究平抛运动的特点，某同学进行了如下实验。
（1）该同学先用图1所示的器材进行实验。他用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球被释放，做自由落体运动。改变小球距地面的高度和击打小球的力度，多次重复实验，均可以观察到A、B两球同时落地。本实验可以验证______________________________。
（2）在（1）的基础上，用如图2所示平抛仪装置继续探究平抛运动的规律。得到了小球在竖直平面xOy上的一条运动轨迹，如图3平面直角坐标系中的OP曲线所示，Ox为水平方向，Oy为竖直方向。该同学在曲线OP上取三个点A、B、C，让它们在y方向上到O点的距离之比为，再测量三个点在x方向上到O点的距离，若__________，则可以验证小球在水平方向上是匀速直线运动。
（3）该同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图4所示，在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔，在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上，在筒中装入一定高度的水，水由出水口射出，落向地面，测量出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x。在实验测量的过程中，该同学发现测量水柱的水平射程x时，若测量读数太慢，x的数值会变化。请分析水平射程x的数值变化的原因。______________________________
四、计算题，本大题共4小题，共36分。
19. 有一质量为1000kg的小汽车行驶上半径为50m的圆弧形拱桥，取。
（1）若汽车到达桥顶时速度为5m/s，求桥对汽车支持力大小。
（2）汽车在桥顶时，对桥面的压力过小是不安全的。若对于同样的车速，分析说明拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？
（3）如果拱桥的半径增大到与地球半径一样，汽车恰好在桥顶上腾空，汽车速度为多大？
20. 长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点），如图所示，在空间施加沿水平方向的匀强电场（图中未画出），小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角，已知， ，电场的范围足够大，重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小E；
(2)保持细线始终张紧，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点，求A、B两点间的电势差U；将小球由B点静止释放，求小球运动至A点时速度的大小v。
21. 如图所示为示波管的结构原理图，阴极发出的电子（初速度可忽略不计）经电势差为的两金属板间的加速电场加速后，从一对水平放置的带电金属板的左端沿中心轴线射入板间（垂直于荧光屏），两金属板间偏转电场的电势差为，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏上。整个装置处在真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场。已知电子的质量为，电荷量为；加速电场的金属板间距离为；偏转电场的金属板长为，板间距离为，其右端到荧光屏的水平距离为。电子所受重力可忽略不计。
（1）求电子经加速电场射出时的速度大小。若已知，，，，重力加速度，分析在加速电场中忽略电子所受的重力是否合理。
（2）求电子在离开偏转电场时沿垂直于板面方向偏转距离。若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度，该值越大表示灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下，为了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取的措施。
（3）求电子打在荧光屏上的位置与点的竖直距离。
22. 一种旋转电机模型的俯视图如图所示，光滑水平面上，半径为、内壁光滑的圆柱面立于两个带有等量异种电荷的极板、之间的空间中，两极板间的电场可视为匀强的且电场强度大小为。在圆柱面内侧处有一质量为，带电量为的质点小球，圆柱面的中心轴线经过，虚线平行于极板。所有带电体与其周围环境间无电荷交换。
（1）若极板、位置保持固定，小球从图中处由静止释放，问当它旋转圈后到达处时，速度是多大？
（2）若极板、保持正对，并绕圆柱面的中心轴线缓慢加速转动，当角速度增大到后保持恒定。小球因受静电力作用也将绕圆柱面内侧开始转动，由于速度很快，小球受到空气阻力已不可忽略，设空气阻力大小正比于小球速度，即，已知。经足够长时间后发现小球与两极板同周期旋转，且电场强度与小球速度间的夹角大小也保持恒定。试据此求出稳定后，圆柱面对小球弹力的大小。
北京师大附中2024—2025学年（下）高一期末考试
物理试卷
班级：__________姓名：__________学号：__________
考生须知
1．本试卷有四道大题，共11页。考试时长90分钟，满分100分。
2．考生务必将第I卷选择题答案写在机读卡上，第II卷答案及解答过程写在答题纸上，在试卷上作答无效。
3．考试结束后，考生应将机读卡和答题纸交回。
第I卷选择题（共48分）
一、单项选择题，本大题共12小题，共36分。
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】A
【4题答案】
【答案】D
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】C
【9题答案】
【答案】A
【10题答案】
【答案】B
【11题答案】
【答案】D
【12题答案】
【答案】C
二、多选题，本大题共4小题，共12分。少选扣一分，选错不得分
【13题答案】
【答案】BCD
【14题答案】
【答案】BD
【15题答案】
【答案】AC
【16题答案】
【答案】BCD
非选择题（共52分）
三、填空题，本大题共2小题，共16分。
【17题答案】
【答案】（1）D （2）充电 （3）A
【18题答案】
【答案】（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
（2）
（3）随着水的不断流出，则水从管口流出的速度会不断减小，则在竖直高度不变的情况下，水流的射程会减小，即x减小
四、计算题，本大题共4小题，共36分。
【19题答案】
【答案】（1）9500N
（2）半径大些更安全 （3）8000m/s
【20题答案】
【答案】(1)；(2)，
【21题答案】
【答案】（1），合理
（2），减小加速电场电压U0
（3）
【22题答案】
【答案】（1）
（2）

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